3D打印技術(shù)在復(fù)雜肱骨近端骨折中的應(yīng)用及分析

郭仕鑫 張曉峰（通訊作者）

（上海市第六人民醫(yī)院金山分院 上海 201599）

1.資料和方法

1.1 一般資料

2015年1月—2016年9月我院收治的80例患者都是一側(cè)的肱骨近端粉碎性骨折。根據(jù)是否采用3D打印技術(shù)輔助治療，分為觀察組和對(duì)照組：觀察組組為3D打印技術(shù)組，共40例，男18例，女22例，平均年齡（63.54±5.01歲）。對(duì)照組為傳統(tǒng)手術(shù)組，40例，男20例，女02例，平均年齡65.56±5.86歲。高血壓患者有10例，糖尿病7例，冠心病3例，腎功能不全2例（代償期）。兩組在統(tǒng)計(jì)上具有可比性。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 入選標(biāo)準(zhǔn) （1）已經(jīng)確認(rèn)診斷為肱骨近端骨折。（2）手術(shù)適應(yīng)癥非常明確，患者愿意接受手術(shù)治療的。（3）病人的病例過(guò)程比較完整，隨訪的時(shí)間也到達(dá)4個(gè)月。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) （1）不符合上述納入標(biāo)準(zhǔn)的；（2）周圍軟組織損傷明顯，如肩袖損傷者；（3）部分單純性Neer骨折；（4）有其他嚴(yán)重傳染病、嚴(yán)重心腦血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的；（5）隨訪時(shí)間不夠4個(gè)月，病例過(guò)程不完善；（6）有凝血功能障礙或其他血液系統(tǒng)疾病或者有其他的大出血的患者。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備

1.3.1 3 D模型打印 術(shù)前對(duì)肱骨近端進(jìn)行一定的薄層的CT掃描，計(jì)算機(jī)在得到肱骨近端的數(shù)據(jù)后用3D打印技術(shù)打印出了和原型一樣的肱骨近端的模型。

1.3.2 術(shù)前治療 傷后3～5天內(nèi)行手術(shù)治療，選擇全身麻醉。

1.3.3 手術(shù)準(zhǔn)備 根據(jù)患者檢查及三維比例模型，對(duì)手術(shù)難度、骨折入路、骨折復(fù)位思路、內(nèi)固定方法等個(gè)性化手術(shù)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)模型，提前準(zhǔn)備合適的內(nèi)固定尺寸和長(zhǎng)度，可以提前準(zhǔn)備好手術(shù)的途徑和骨折的復(fù)位的方法。根據(jù)模型所要求的螺釘長(zhǎng)度，在術(shù)前估計(jì)骨壓縮導(dǎo)致骨頭受損的大小程度。

1.4 手術(shù)方法

1.4.1 3 D打印組（觀察組） 手術(shù)前模擬手術(shù)步驟，肱骨近端鎖定鋼板在手術(shù)前已預(yù)彎，常規(guī)消毒鋪巾后，三角肌胸大肌入路，顯露肩關(guān)節(jié)，按照術(shù)前模擬的手術(shù)方案及入路復(fù)位骨折端，用預(yù)彎的鋼板進(jìn)行固定，C臂機(jī)透視位置好后，縫合傷口。

1.4.2 傳統(tǒng)手術(shù)組（對(duì)照組） 兩組骨折端的手術(shù)入路的方向和方法都應(yīng)該一樣，顯露骨折端。由于沒(méi)有參考的3D打印模型，不能夠還原在手術(shù)的假想的過(guò)程，斷裂的還原步驟需要在操作、觀察和討論的選擇，和螺釘?shù)拇笮《际切枰_測(cè)定和c臂透視需要執(zhí)行，直到手術(shù)的效果得到滿足。其余步驟必須和3D打印組基本相同控制變量減少影響因素。

1.5 術(shù)后治療

手術(shù)基本操作就是保證患者的無(wú)菌避免感染，握緊功能鍛煉，術(shù)后2～3周開(kāi)始肘關(guān)節(jié)屈伸功能的鍛煉，4周作為肩關(guān)節(jié)的全方位的功能性的鍛煉。

1.6 觀測(cè)指標(biāo)及數(shù)據(jù)處理

術(shù)中失血（ml），操作時(shí)間（分鐘）和骨折愈合時(shí)間的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用（±s）表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，用卡方檢驗(yàn)比較兩組復(fù)位率，P＜0.05說(shuō)明具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

表 兩組指標(biāo)比較（±s）

表 兩組指標(biāo)比較（±s）

組別 例數(shù) 術(shù)中失血（mL）操作時(shí)間（min）骨折愈合時(shí)間（周）解剖復(fù)位率（%）觀察組 40 145.71±20.08 97.86±9.51 8.64±2.07 88.9對(duì)照組 40 185.05±23.71 118.80±11.66 5.45±1.23 72.7 t值 - -3.506 -8.36 0.792 1.684 P值 - ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05

本研究所有患者均有效隨訪6～10個(gè)月，平均8.5個(gè)月。兩組患者間年齡無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)可比性（t=-0.86，P＞0.05）。SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件是用于比較，發(fā)現(xiàn)兩組之間有顯著差異在手術(shù)時(shí)間，術(shù)中失血量、骨愈合時(shí)間及骨折復(fù)位率，觀察組優(yōu)于對(duì)照組，P＜0.05。

3.討論

老人中存在的比較復(fù)雜的肱骨的近端的骨折是較為常見(jiàn)，不做手術(shù)的話可能引起骨折不愈合和肩關(guān)節(jié)功能喪失。四個(gè)部分的肱骨近端骨折的手術(shù)治療的手術(shù)效果療效不是很好，肱骨的壞死的幾率比較大。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用3D打印模型有3例的骨折情況是四部分的外翻性的壓縮性的骨折，內(nèi)固定情況尚可。因此，沒(méi)有實(shí)行人工手術(shù)沒(méi)有把肱骨置換出來(lái)，但長(zhǎng)期肱骨頭壞死的影響因素的風(fēng)險(xiǎn)還是需要測(cè)定仍需隨訪。

3D打印技術(shù)因?yàn)槠涞牟豢商娲膬?yōu)勢(shì)能夠在肱骨手術(shù)中發(fā)揮其作用，它提供了最好的可視化思維模式。本研究所有的病患都需要在入院一星期里接受手術(shù)治療，比傳統(tǒng)的手術(shù)的時(shí)間還要多兩到三天。然而，3D打印技術(shù)還需要對(duì)成本進(jìn)行不斷地縮減以便方便進(jìn)一步發(fā)展。在胸三角這個(gè)地方入路是現(xiàn)在最常見(jiàn)的入路手段。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展人們逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在的在胸三角入路技術(shù)的局限性，劈裂三角入路由于在大多數(shù)情況下比胸三角入路具有較少的肩袖等關(guān)節(jié)穩(wěn)定系統(tǒng)損傷，因?yàn)檫@一優(yōu)越性也得到其他的學(xué)者的支持。但是，劈三角入路是新興的技術(shù)手段肯定有其的缺點(diǎn)有還存在著入路腋窩神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)較大。所以在此研究中全部選用胸三角肌入路，在軟組織解剖中體積較大。

但由于手術(shù)區(qū)域和空間較好，在手術(shù)中仍值得選擇。目前肱骨近端骨折內(nèi)固定的選擇主要由鎖定鋼板內(nèi)固定和交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定兩種方式來(lái)決定，其選擇還存在爭(zhēng)議。采用鎖定鋼板內(nèi)固定治療肱骨近端骨折。在手術(shù)前對(duì)所需要的鋼板進(jìn)行預(yù)處理，合理選擇鋼板和螺釘?shù)拈L(zhǎng)度和尺寸，從而減少手術(shù)治療時(shí)間。3D打印輔助技術(shù)在復(fù)雜骨折復(fù)位術(shù)前制備中已經(jīng)被眾多學(xué)者認(rèn)可。本研究發(fā)現(xiàn)，首先，它可以使術(shù)者和助手對(duì)骨折復(fù)位的思路和步驟有一個(gè)基礎(chǔ)三維的認(rèn)識(shí)，術(shù)者和助手可以手術(shù)前預(yù)手術(shù)一次防止出現(xiàn)意外還減少手術(shù)時(shí)間。其次，提高了術(shù)中骨折復(fù)位的準(zhǔn)確性，減少操作的步驟。最后，患者可以更快更準(zhǔn)確地了解自己的病情和I期的嚴(yán)重程度，這對(duì)于術(shù)前醫(yī)患溝通和患者合作非常有利。雖然理論上有許多條件有利于骨折的復(fù)位和愈合，但3D打印技術(shù)的輔助。統(tǒng)計(jì)學(xué)上，觀察組患者的解剖復(fù)位率確實(shí)高于對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究患者多為55歲以上心腦血管疾病或糖尿病患者，兩組骨折愈合時(shí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。這可能與本研究樣本量較小有關(guān)，但也不能排除3D打印技術(shù)在骨折解剖復(fù)位率方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，值得進(jìn)一步研究。